專利名稱：模擬移動床吸附分離提取大豆異黃酮的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有藥用和食用價值的大豆異黃酮的分離提取方法，特別是涉及 到一種模擬移動床吸附分離提取大豆異黃酮的方法。
背景技術(shù)：
大豆異黃酮是大豆的次生代謝產(chǎn)物，具有很強的生物活性，素有“植物雌激素”的 美稱。根據(jù)化學結(jié)構(gòu)的不同，大豆異黃酮可分為游離型的苷元和結(jié)合型的糖苷兩大類。主要 化學成分為染料木素、大豆苷元、染料木苷、大豆苷。研究表明，大豆異黃酮具有改善婦女更 年期綜合癥，降低血液膽固醇，防止骨質(zhì)疏松及抑制癌細胞生長等作用，還具有抗菌、抗氧 化、抑制酪氨酸蛋白激酶活性等功能。大豆異黃酮已經(jīng)廣泛應用于醫(yī)藥、食品等行業(yè)。近年 來日本相繼開發(fā)出大豆異黃酮的系列產(chǎn)品，產(chǎn)品包括顆粒劑、粉劑、片劑、口服液和飲料等。 澳大利亞用4種異黃酮以特定的比例混合制成植物雌激素的食品補充劑。經(jīng)調(diào)查，市場對 大豆異黃酮的年需求量在1500噸，而目前的年生產(chǎn)量為500噸。大豆異黃酮的價格相當可 觀，無疑是大豆增值的好產(chǎn)品。關(guān)于大豆異黃酮的制備，國內(nèi)外文獻報道的多是實驗室工藝。在國內(nèi)，比較常見的 是使用乙醇萃取、樹脂吸附的方法來制備，此方法報道較多，工藝也比較成熟，但產(chǎn)品純度 和收率參差不齊，相差較大。在國外，關(guān)于大豆異黃酮的制備工藝，很多都申請了專利。主 要的方法有稀堿液法、溶劑分步萃取法和樹脂吸附法等。大豆異黃酮的精制方法有超濾膜 法、吸附法、柱層析法、高效液相色譜法、重結(jié)晶和溶劑萃取等多種方法。但上述提取精制路 線都存在一些缺點酸水解法需用強酸，反應劇烈，容易造成環(huán)境污染，而這些方法還需配 合有機溶劑萃取，還涉及到有機溶劑毒性問題；鉛鹽在沉淀過程中會包絡一些有效成分，使 有效成分損失很大；用三氧化二鋁柱色譜法和正丁醇萃取法都涉及到正丁醇毒性和不易回 收溶劑的問題；高速逆流色譜法分離效率高，但生產(chǎn)量太少；葡聚糖凝膠較貴且影響了其 在大規(guī)模生產(chǎn)中的應用；硅膠柱樣品上樣量少，洗脫多用有毒的有機溶劑；聚酰胺柱吸附 特異性高，上樣量大，洗脫劑無毒，但大豆異黃酮回收率不高，最近還被認為其可能在產(chǎn)品 中有殘余而不適宜于工業(yè)化生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種模擬移動床吸附分離提取大豆異黃酮的方法，旨在提 高其產(chǎn)量和純度，降低成本，提供規(guī)?；蛛x技術(shù)。模擬移動床色譜，是規(guī)?；V分離技術(shù)的一種新發(fā)展，它是模擬移動床技術(shù)與 色譜技術(shù)的結(jié)合，它既保留了色譜精細分離的優(yōu)點，又將化工中的連續(xù)逆流、精餾、回流等 因素集約進去，使系統(tǒng)具有規(guī)?；毞蛛x的能力。與傳統(tǒng)的制備色譜技術(shù)相比，模擬移動 床技術(shù)采用連續(xù)操作手段，這一點有利于實現(xiàn)自動化操作，制備效率高，每克填料每天制備 量可達1克以上，制備量大，大型模擬移動床制備儀器每年制備量可達百萬噸級水平。同 時試劑的消耗量很少，可以節(jié)約試劑高達90%以上，在石油、精細化工、食品工業(yè)、藥物工業(yè)(特別是手性藥物工業(yè))等諸多領(lǐng)域已經(jīng)發(fā)揮很大作用，應用前景廣闊。本發(fā)明模擬移動床吸附分離提取大豆異黃酮的方法，是通過以下步驟實現(xiàn)的
a、將脫脂豆粕在80°C下干燥l_3h，粉碎，備用；
b、將經(jīng)a步驟處理的脫脂豆粕粉于85-90°C恒溫下，加入脫脂豆粕粉總質(zhì)量6-10倍 的75%乙醇回流提取3次，時間依次為2、2、lh，濾過，3次提取濾液合并；乙醇提取液在 45-50°C、0. IPa條件下減壓濃縮，制得大豆異黃酮粗提物；
C、將經(jīng)b步驟制得的大豆異黃酮粗提物加水或乙醇制成質(zhì)量百分比濃度為5-20%的進 樣液、進入模擬移動床分離純化，即制得質(zhì)量百分比濃度5-15%，純度60-90%的大豆異黃酮 液體；
d、將經(jīng)c步驟制得的大豆異黃酮液體在蠕動泵進料量50-150M1/K進風口溫度 180-240°C、出風口溫度60-90°C、氣流式霧化條件下進行噴霧干燥，即制得大豆異黃酮粉。本發(fā)明的模擬移動床連續(xù)吸附分離中吸附劑為大孔吸附樹脂，吸附區(qū)原料流量為 5-15BV/h (BV為吸附劑的柱床體積，下同)；解析劑為50%-80%的乙醇溶液，解析劑流量為 10-25BV/h ；沖洗劑為去離子水，沖洗劑流量為5-20BV/h ；樹脂吸附再生劑是2%_4%的NaOH 溶液，再生劑流量為4-10BV/h ；切換時間為600-800S ；溫度控制在25_60°C ；全程壓力控制 范圍為 0. 3-1. OMPa0所述的大孔吸附樹脂為AB-8弱極性大孔吸附樹脂、ADS-8弱極性大孔吸附樹脂、 NKA-9極性大孔吸附樹脂、X-5非極性大孔吸附樹脂、DM301中極性大孔吸附樹脂或ADS-7 強極性大孔吸附樹脂中的任何一種。本發(fā)明方法產(chǎn)品收率可達到90%，產(chǎn)品純度達到92%以上，模擬移動床連續(xù)式的生 產(chǎn)方式完全克服了柱層析間歇式方法的不足，其生產(chǎn)自動化程度高、工作效率高，生產(chǎn)環(huán)境 安全環(huán)保，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實施例方式以下結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步說明。實施例1
本發(fā)明模擬移動床色譜分離提取大豆異黃酮的方法是以脫脂豆粕為原料通過以下步 驟實現(xiàn)的
(1)、將脫脂豆粕80°c干燥2h，粉碎，備用；
(2)、將經(jīng)(1)步驟處理的0.5Kg脫脂豆粕粉于85°C恒溫下，加入脫脂豆粕粉總質(zhì)量6 倍的、濃度為75%的乙醇回流提取3次，時間依次為2h、2h、lh，濾過，3次提取濾液合并；乙 醇提取液在45°C，0. IPa條件下減壓濃縮，得大豆異黃酮粗提物；
(3)、將經(jīng)(2)步驟制得的大豆異黃酮粗提物加水制成質(zhì)量百分比濃度為5%的進樣液、 進入模擬移動床分離純化，即制得質(zhì)量百分比濃度5-15%，純度60-90%大豆異黃酮液體；
(4)、將經(jīng)(3)步驟制得的大豆異黃酮液體在蠕動泵進料量50Ml/h、進風口溫度190°C、 出風口溫度68°C、氣流式霧化條件下進行噴霧干燥，即制得大豆異黃酮粉。其中步驟(3)模擬移動床吸附劑為AB-8弱極性大孔吸附樹脂；解析劑為50%_80% 的乙醇溶液；沖洗劑為去離子水；樹脂吸附再生劑是2%-4%的NaOH溶液；吸附區(qū)原料流量 為6BV/h (BV為吸附劑的柱床體積，下同)；解析劑流量為12BV/h ；沖洗劑流量8BV/h ；再生劑流量為5BV/h ；切換時間為600S ；溫度控制在26°C ；壓力控制為0. 7MPa。實施例2
本發(fā)明模擬移動床色譜分離提取大豆異黃酮的方法是以脫脂豆粕為原料通過以下步 驟實現(xiàn)的
(1)、將脫脂豆粕80°C干燥2h，粉碎，備用；
(2)、將經(jīng)(1)步驟處理的IKg脫脂豆粕粉于85°C恒溫下，加入脫脂豆粕粉總質(zhì)量8倍 的75%乙醇回流提取3次，時間依次為2h、2h、lh，濾過，3次提取濾液合并；乙醇提取液在 45°C,0. IPa條件下減壓濃縮，得大豆異黃酮粗提物；
(3)、將經(jīng)(2)步驟制得的大豆異黃酮粗提物加水制成質(zhì)量百分比濃度為15%的進樣 液、進入模擬移動床分離純化，即制得質(zhì)量百分比濃度5-15%，純度60-90%大豆異黃酮液 體；
(4)、將經(jīng)(3)步驟制得的大豆異黃酮液體在蠕動泵進料量90Ml/h、進風口溫度200°C、 出風口溫度70°C、氣流式霧化條件下進行噴霧干燥，即制得大豆異黃酮粉。其中步驟(3)模擬移動床吸附劑為ADS-8弱極性大孔吸附樹脂；解析劑為 50%-80%的乙醇溶液；沖洗劑為去離子水；樹脂吸附再生劑是2%-4%的NaOH溶液；吸附區(qū)原 料流量為7BV/h (BV為吸附劑的柱床體積，下同)；解析劑流量為10BV/h ；沖洗劑流量5BV/ h ；再生劑流量為8BV/h ；切換時間為650S ；溫度控制在35°C ；壓力控制為1. OMPa0實施例3
本發(fā)明模擬移動床色譜分離提取大豆異黃酮的方法是以脫脂豆粕為原料通過以下步 驟實現(xiàn)的
(1)、將脫脂豆粕80°C干燥3h，粉碎，備用；
(2)、將經(jīng)⑴步驟處理的1.5Kg脫脂豆粕粉于90°C恒溫下，加入脫脂豆粕粉總質(zhì)量10 倍的75%乙醇回流提取3次，時間依次為2h、2h、lh,濾過，3次提取濾液合并；乙醇提取液在 50°C,0. IPa條件下減壓濃縮，得大豆異黃酮粗提物；
(3)、將經(jīng)(2)步驟制得的大豆異黃酮粗提物加水制成質(zhì)量百分比濃度為20%的進樣 液、進入模擬移動床分離純化，即制得質(zhì)量百分比濃度5-15%，純度60-90%大豆異黃酮液 體；
(4)、將經(jīng)(3)步驟制得的大豆異黃酮液體在蠕動泵進料量150M1/K進風口溫度 240°C、出風口溫度90°C、氣流式霧化條件下進行噴霧干燥，即制得大豆異黃酮粉。其中步驟(3)模擬移動床吸附劑為NKA-9極性大孔吸附樹脂；解析劑為50%_80% 的乙醇溶液；沖洗劑為去離子水；樹脂吸附再生劑是2%-4%的NaOH溶液；吸附區(qū)原料流量 為15BV/h (BV為吸附劑的柱床體積，下同)；解析劑流量為25BV/h ；沖洗劑流量20BV/h ；再 生劑流量為10BV/h ；切換時間為800S ；溫度控制在60°C ；壓力控制為0. 8MPa。實施例4
本發(fā)明模擬移動床色譜分離提取大豆異黃酮的方法是以脫脂豆粕為原料通過以下步 驟實現(xiàn)的
(1)、將脫脂豆粕80°C干燥1.5h，粉碎，備用；
(2)、將經(jīng)(1)步驟處理的0.8Kg脫脂豆粕粉于88°C恒溫下，加入脫脂豆粕粉總質(zhì)量7 倍的75%乙醇回流提取3次，時間依次為2h、2h、lh,濾過，3次提取濾液合并；乙醇提取液在47°C,0. IPa條件下減壓濃縮，得大豆異黃酮粗提物；
(3)、將經(jīng)(2)步驟制得的大豆異黃酮粗提物加入濃度為50%的乙醇制成質(zhì)量百分比濃 度為15%的進樣液、進入模擬移動床分離純化，即制得質(zhì)量百分比濃度5-15%，純度60-90% 大豆異黃酮液體；
(4)、將經(jīng)(3)步驟制得的大豆異黃酮液體在蠕動泵進料量120M1/K進風口溫度 210°C、出風口溫度75°C、氣流式霧化條件下進行噴霧干燥，即制得大豆異黃酮粉。其中步驟(3)模擬移動床吸附劑為X-5非極性大孔吸附樹脂；解析劑為50%_80% 的乙醇溶液；沖洗劑為去離子水；樹脂吸附再生劑是2%-4%的NaOH溶液；吸附區(qū)原料流量 為9BV/h (BV為吸附劑的柱床體積，下同)；解析劑流量為15BV/h ；沖洗劑流量13BV/h ；再 生劑流量為6BV/h ；切換時間為700S ；溫度控制在30°C ；壓力控制為0. 9MPa。實施例5
本發(fā)明模擬移動床色譜分離提取大豆異黃酮的方法是以脫脂豆粕為原料通過以下步 驟實現(xiàn)的
(1)、將脫脂豆粕80°C干燥2h，粉碎，備用；
(2)、將經(jīng)(1)步驟處理的1.2Kg脫脂豆粕粉90°C恒溫下，加入脫脂豆粕粉總質(zhì)量9倍 的75%乙醇回流提取3次，時間依次為2h、2h、lh，濾過，3次提取濾液合并；乙醇提取液在 48°C,0. IPa條件下減壓濃縮，得大豆異黃酮粗提物；
(3)、將經(jīng)(2)步驟制得的大豆異黃酮粗提物加入濃度為50%的乙醇制成質(zhì)量百分比濃 度為10%的進樣液、進入模擬移動床分離純化，即制得質(zhì)量百分比濃度5-15%，純度60-90% 大豆異黃酮液體；
(4)、將經(jīng)(3)步驟制得的大豆異黃酮液體在蠕動泵進料量lOOMl/h、進風口溫度 190°C、出風口溫度85°C、氣流式霧化條件下進行噴霧干燥，即制得大豆異黃酮粉。其中步驟(3)模擬移動床吸附劑為DM301中極性大孔吸附樹脂；解析劑為 50%-80%的乙醇溶液；沖洗劑為去離子水；樹脂吸附再生劑是2%-4%的NaOH溶液；吸附區(qū)原 料流量為12BV/h(BV為吸附劑的柱床體積，下同);解析劑流量為16BV/h ；沖洗劑流量15BV/ h ；再生劑流量為4BV/h ；切換時間為750S ；溫度控制在30°C ；壓力控制為0. 3MPa。實施例6
本發(fā)明模擬移動床色譜分離提取大豆異黃酮的方法是以脫脂豆粕為原料通過以下步 驟實現(xiàn)的
(1)、將脫脂豆粕80°C干燥2h，粉碎，備用；
(2)、將經(jīng)(1)步驟處理的IKg脫脂豆粕粉于89°C恒溫下，加入脫脂豆粕粉總質(zhì)量8倍 的75%乙醇回流提取3次，時間依次為2h、2h、lh，濾過，3次提取濾液合并；乙醇提取液在 48°C,0. IPa條件下減壓濃縮，得大豆異黃酮粗提物；
(3)、將經(jīng)(2)步驟制得的大豆異黃酮粗提物加入濃度為50%的乙醇制成質(zhì)量百分比濃 度為10%的進樣液、進入模擬移動床分離純化，即制得質(zhì)量百分比濃度5-15%，純度60-90% 大豆異黃酮液體；
(4)、將經(jīng)(3)步驟制得的大豆異黃酮液體在蠕動泵進料量130M1/K進風口溫度 220°C、出風口溫度85°C、氣流式霧化條件下進行噴霧干燥，即制得大豆異黃酮粉。其中步驟(3)模擬移動床吸附劑為ADS-7強極性大孔吸附樹脂；解析劑為50%-80%的乙醇溶液；沖洗劑為去離子水；樹脂吸附再生劑是2%-4%的NaOH溶液；吸附區(qū)原 料流量為12BV/h(BV為吸附劑的柱床體積，下同);解析劑流量為20BV/h ；沖洗劑流量12BV/ h ；再生劑流量為8BV/h ；切換時間為800S ； 溫度控制在29°C ；壓力控制為0. 5MPa。
權(quán)利要求
1.模擬移動床吸附分離提取大豆異黃酮的方法，是以脫脂豆粕為原料通過以下步驟實 現(xiàn)的a、將脫脂豆粕在80°C下干燥l_3h，粉碎，備用；b、將經(jīng)a步驟處理的脫脂豆粕粉于85-90°C恒溫下，加入脫脂豆粕粉總質(zhì)量6-10倍 的75%乙醇回流提取3次，時間依次為2h、2h、lh，濾過，3次提取濾液合并；乙醇提取液在 45-50°C、0. IPa條件下減壓濃縮，制得大豆異黃酮粗提物；C、將經(jīng)b步驟制得的大豆異黃酮粗提物加水或乙醇制成質(zhì)量百分比濃度為5-20%的進 樣液、進入模擬移動床分離純化，即制得質(zhì)量百分比濃度5-15%，純度60-90%的大豆異黃酮 液體；d、將經(jīng)c步驟制得的大豆異黃酮液體在蠕動泵進料量50-150M1/K進風口溫度 180-240°C、出風口溫度60-90°C、氣流式霧化條件下進行噴霧干燥，即制得大豆異黃酮粉。
2.如權(quán)利要求1所述的模擬移動床吸附分離提取大豆異黃酮的方法，其特征在于c步 驟中模擬移動床連續(xù)吸附分離中吸附劑為大孔吸附樹脂，吸附區(qū)原料流量為5-15BV/h ；解 析劑為50%-80%的乙醇溶液，解析劑流量為10-25BV/h ；沖洗劑為去離子水，沖洗劑流量為 5-20BV/h ；樹脂吸附再生劑是2%-4%的NaOH溶液，再生劑流量為4_10BV/h ；切換時間為 600-800S ；溫度控制在25-60°C ；全程壓力控制范圍為0. 3-1. OMPa0
3.如權(quán)利要求2所述的模擬移動床吸附分離提取大豆異黃酮的方法，其特征在于大孔 吸附樹脂為AB-8弱極性大孔吸附樹脂、ADS-8弱極性大孔吸附樹脂、NKA-9極性大孔吸附樹 脂、X-5非極性大孔吸附樹脂、DM301中極性大孔吸附樹脂或ADS-7強極性大孔吸附樹脂中 的任何一種。
全文摘要
本發(fā)明的模擬移動床吸附分離提取大豆異黃酮的方法涉及一種具有藥用和食用價值的大豆異黃酮的分離提取方法，是通過以下步驟實現(xiàn)的脫脂豆粕在80℃下干燥1-3h，粉碎，將脫脂豆粕粉于85-90℃恒溫下，加入脫脂豆粕粉總質(zhì)量6-10倍的75%乙醇回流提取3次，時間依次為2、2、1h，濾過，3次提取濾液合并；乙醇提取液在45-50℃、0.1Pa條件下減壓濃縮，制得大豆異黃酮粗提物；將大豆異黃酮粗提物制成進樣液進入模擬移動床分離純化，即制得質(zhì)量百分比濃度5-15%，純度60-90%的大豆異黃酮液體；將大豆異黃酮液體進行噴霧干燥，即制得大豆異黃酮粉。本發(fā)明方法產(chǎn)品收率可達到90%，產(chǎn)品純度達到92%以上，模擬移動床連續(xù)式的生產(chǎn)方式完全克服了柱層析間歇式方法的不足，其生產(chǎn)自動化程度高、工作效率高，生產(chǎn)環(huán)境安全環(huán)保，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號C07D311/36GK102002029SQ201010533599
公開日2011年4月6日 申請日期2010年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月6日
發(fā)明者馮興元, 王學群, 葛文中, 賈桂艷, 阮洪生 申請人:黑龍江八一農(nóng)墾大學